CH551221A - Behaelter zum zentrifugieren. - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Zentrifugieren.



   Für viele chemische Untersuchungen biologischer Flüssigkeiten, z. B. von Blut, benötigt man eine entsprechende Serumprobe. Das Blut wird also zentrifugiert und vom Serum eine Probe genommen. Das Einsetzen einer grossen Zahl von Röhrchen in eine Zentrifuge, das Beschleunigen der Zentrifuge, deren Betrieb bei hoher Geschwindigkeit sowie das Abbremsen und Auslaufenlassen der Zentrifuge dauert gewöhnlich etwa 20 bis 30 Minuten. Dazu kommt noch die Zeit für das Einsetzen in die Zentrifuge und die Entnahme.



   Sobald man das Serum hat, wird eine automatische Behandlungseinrichtung damit beschickt. Einige Seriengeräte sind nun nicht imstande, Proteine abzuscheiden. Die Zahl der möglichen Untersuchungen damit behandelter Proben ist damit beschränkt auf solche, bei denen Proteine nicht stören. In anderen Geräten werden Proteine nach Zusatz eines Fällungsreagenses dafür ausgefällt und abfiltriert. In diesem Falle benötigt man eine grosse Probe und erhält nur eine kleine Menge Filtrat.



   Da sich die bei diesen Verfahren verwendeten Behälter als nicht geeignet erwiesen haben, ist es Aufgabe vorliegender Erfindung einen solchen Behälter zu schaffen, mit dessen Hilfe durch kontinuierliches Zentrifugieren die oben angegebenen Schwierigkeiten vermieden werden.



   Erfindungsgemäss ist der Behälter gekennzeichnet durch einen an seinem oberen Ende angeordneten, vertikalen, röhrenförmigen Hals zum Einfüllen von Material in den Behälter oder zum Herausnehmen von Material aus diesem, durch eine koaxial zum Hals liegende, ringförmige, mit dem Hals in Verbindung stehende Kammer, deren Durchmesser grösser als der maximale Durchmesser des Halses ist und die dazu geeignet ist, bei einer mit hohen Geschwindigkeit erfolgenden Rotation des Behälters um seine Achse die spezifisch schwereren Bestandteile des eingefüllten Materials aufzunehmen und zurückzuhalten, wobei die spezifisch leichteren Bestandteile radial einwärts von den spezifisch schwereren zu liegen kommen.



   Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Behälters werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform des Behälters in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Behälters der Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 4 noch eine andere Ausführungsform in Seitenansicht,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform in perspektivischer Ansicht,
Fig. 6 eine Seitenansicht des Behälters nach Fig. 5,
Fig. 7 und 8 die Wirkungsweise des Behälters der Fig. 1 in Betrieb,
Fig. 9 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform.



   Der Behälter nach Fig. 1 für das Zentrifugieren von   z.    B.



  flüssigen chemischen Proben, wie vor allem Blut, besteht aus einem kegelstumpfförmigen Teil 1 und einem wulstförmigen Teil 2, den man als ringförmige Seitenkammer bezeichnen kann. Ein Hals 3 lässt sich mit einem Stopfen verschliessen; dann kann man den Behälter evakuieren. Durch Benützung einer Doppelnadel, von welcher ein Teil in die Vene des Patienten, der andere durch den Gummistopfen gestochen wird, kann man das Blut in den evakuierten Behälter saugen. Diese Behälter ersetzen Proberöhrchen und können zugleich als Vakuumbehälter dienen. Als Variante kann man das Blut des Patienten mit einer Spritze direkt in den Behälter geben und diesen verschliessen.



   Der Behälter lässt sich als spindelförmig mit einem aufgeweiteten Hals 3, einer Seitenkammer aus einer Mittelscheibe 2, einem sich verjüngenden Boden 4, einem zylindrischen Schaft 5 zum Halten der Behälter mit Vertiefungen 6 im Boden als Mittel zum Halten oder Mitnehmen, beschreiben. Der in Fig. 1 und 2 abgebildete Behälter ist zur Aufnahme von 5 ml Blut vorgesehen. Er lässt sich in jeder Grösse herstellen. Der Behälter kann auch ein gerinnungshemmendes Mittel enthalten.



   Rotiert man den Behälter nach Fig. 1 um seine senkrechte Achse, so wird das Blut von den Zentrifugalkräften zur Seite getrieben, wie in Fig. 7 dargestellt. Sobald die Rotation   aufhört,    gleitet das Serum oder Plasma nach unten in die in Fig. 8 abgebildete Lage. Die schwereren Zellen und allfällige Gerinnungspfropfen werden in die Seitenkammer, d. h. den scheibenförmigen Abschnitt, getrieben. Dieser hat eine enge Öffnung von etwa 2 bis 3 mm. Dank seiner Ausbildung kann er ein etwas grösseres Volumen aufnehmen als dasjenige der Erythrozyten.



   Subtrahiert man das Volumen des inneren zylindrischen Rings von der äusseren zylindrischen Scheibe, so erhält man das von der Scheibe eingenommene Volumen.   Bedeuten    die Höhe der Scheibe, R den Scheibenradius und r den Radius des Innenrings, so ist das Volumen   X      R2-zr    r2h oder   :r    h   (R2-r2).    In Fig. 1 und 2 beträgt das Volumen der Seitenkammer 3 ml bei 0,3 mm Höhe und 1,5 cm Abstand. Das heisst, dass 3 ml Blut in der Kammer Platz haben,   während    der Rest ausserhalb der Kammer bleibt. Sobald die Rotation   aufhört,    gleitet das Serum oder Plasma zum Boden des Behälters und lässt die Zellen mit wenig Serum oder Plasma in der Seitenkammer zurück, während das zellfreie Serum oder Plasma am Boden des Behälters vorliegt.

  Ursache dafür ist die bekannte Erscheinung, dass Wasser in einem einseitig verschlossenen Rohr mit einer engen Öffnung beim Umkehren des Rohrs nicht ausfliesst, weil es der Luftdruck zurückhält. Dieses Prinzip wird bei Parfumflacons und Haarwasserflaschen angewandt. Man muss kräftig schütteln, damit etwas aus der Flasche fliesst.



   Der Behälter kann die Form in Fig. 3 dargestellte Form mit einer Seitenkammer und einem Wulst 2 haben. Dank dem Wulst kann die Seitenkammer ein grösseres Volumen aufnehmen, ohne dass man die Behälteröffnung übermässig zu erweitern braucht.



   Auch andere Formen sind möglich: Eine davon ist in Fig. 4 dargestellt, die einen Behälter mit grossen Kragen 7 zeigt. Vorteilhaft ist auch die Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 mit geneigtem Kragen. Behälter der in Fig. 5 und 6 dargestellten Form haben den Vorteil, dass keine enge Öffnung zur Seitenkammer nötig ist. Sobald der Behälter zu rotieren   aufhört,    bleiben die Erythrozyten durch Gravitation in der Seitenkammer. Bei grösseren Volumen ist dies besonders praktisch.



   Bei späteren Operationen, nachdem man dem Serum ein Fällungsmittel für Proteine zugesetzt hat, hält die Fällung stark zusammen. Für diesen Fall ist die in Fig. 4 abgebildete Ausbildungsform angezeigt. Bei 12 000 U./min sammelt sich die Fällung in den Ecken des Kragens 7 und verdichtet sich. Nach der Rotation setzt sich das Zentrifugat 11 am Boden ab, dieweil die Fällung 12 in den Ecken haftet (Fig. 8).

 

   Eine weitere, einfachere Ausführungsform des Behälters ist in Fig. 9 dargestellt. Hierbei hat der Behälter die Form eines kleinen Erlenmeyer-Kolbens, d. h. eine mit dem unteren Ende des Halses 3 verbundene, kegelstumpfförmig auseinanderlaufende Aussenwand 8. Der Boden 9 ist nach innen in Richtung zum Hals 3 gedrückt, so dass am Rand des Bodens 9 eine ringförmige Seitenkammer 2 entsteht.



   Die in Fig. 2 bis 9 wiedergegebenen Behälterformen haben einen zusätzlichen Vorteil. Entnimmt man solchen Behältern in der Folge weitere Proben, so riskiert man nicht, Zellen in die Pipette aufzusaugen, denn diese sind in der Seitenkammer eingeschlossen. Dies ist nämlich ein schwerwiegendes Problem bei der Probenahme aus   Reagenzgläsern     des Standes der Technik. Beim Zurücklaufenlassen des Serums in diese Reagenzgläser werden zudem die Zellen aufgewirbelt, man muss also die Röhrchen nochmals zentrifugieren. Mit den Behältern nach Fig. 2, 3 und 5 fällt auch dies weg. Die Vorteile eines solchen Behälters sind also folgende: 1. Sie lassen sich zum Abtrennen der Zellen von geronnenem oder nichtgeronnenem Blut in Drehbewegung versetzen.



  2. Die Zellen werden in einem gesonderten Abteil abge schieden.



  3. Das Serum oder Plasma wird von den Zellen isoliert, die
Bestandteile sind daher stabiler.



  4. Probenahme aus den Behältern erfolgt ohne Gefahr von
Verunreinigung durch Zellen.



  5. Serum oder Plasma kann man in die Behälter zurücklau fen lassen, ohne die Zellen aufzuwirbeln.

 

   Der Behälter wird zum eigentlichen Serum- oder Plasma trenner. Da Blut gewöhnlich 35 bis   47 %    Erythrozyten enthält, hat man beim Abtrennen von 60 % die Gewähr, alle Zellen entfernt zu haben. Aus 5 ml Blut erhält man also 2 ml klares Serum oder Plasma. Dies entspricht etwa der Ausbeute nach der herkömmlichen Arbeitsweise.



   Die Behälter nach Fig. 2 bis 9 ermöglichen so die Ausbildung eines kontinuierlichen Zentrifugensystems.



   Zu diesem Zwecke hat die Ausführungsform des Behälters nach Fig. 2 noch zwei kleine Vertiefungen 6 am Boden, die in entsprechende Fortsätze von, hier nicht dargestellten, Haltern für die Behälter, die eine Schwenkschale sein können, passt. Die Kanten der hier nicht dargestellten Schwenkschale sind biegsam und stülpen sich über die Kanten des eingesetzten Behälters, um ihn festzuhalten. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Behälter zum Zentrifugieren, gekennzeichnet durch einen an seinem oberen Ende angeordneten, vertikalen, röhrenförmigen Hals (3) zum Einfüllen von Material in den Behälter oder zum Herausnehmen von Material aus diesem, durch eine koaxial zum Hals liegende, ringförmige, mit dem Hals in Verbindung stehende Kammer (2), deren Durchmesser grösser als der maximale Durchmesser des Halses ist und die dazu geeignet ist, bei einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Rotation des Behälters um seine Achse die spezifisch schwereren Bestandteile des eingefüllten Materials aufzunehmen und zurückzuhalten, wobei die spezifisch leichteren Bestandteile radial einwärts von den spezifisch schwereren zu liegen kommen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Behälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals (3) mit der Kammer (2) durch einen kegelstumpfförmigen Wandteil (1, 10) verbunden ist.

   2. Behälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden des Behälters Haltemittel (5, 6) zum Halten des Behälters an Mitteln, mit denen er zur Rotation gebracht wird, vorgesehen sind.

   3. Behälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Kammer einen kegelstumpfförmigen unteren Wandteil (4, 7) aufweist.

   4. Behälter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass er eine mit dem unteren Ende des Halses (3) verbundene, kegelstumpfförmig auseinanderlaufende Aussenwand (8) und einen eingedrückten Boden (9) aufweist, derart, dass die ringförmige Karnmer (2) am Rand des Bodens entsteht.